Пожары в литий‑ионных батареях — это сложный химический процесс, который отличается от обычных возгораний. Основная опасность связана с явлением Thermal Runaway (неуправляемый рост температуры), при котором разовьётся цепная реакция внутри ячейки и огонь трудно остановить.
Причины возгорания
Чаще всего к воспламенению приводят три фактора:
— механические повреждения — сильный удар, который рвёт сепаратор между анодом и катодом;
— электрические неисправности — перезаряд (overcharge) или внутренняя короткое замыкание;
— внешнее тепло — длительное воздействие высокой температуры, при котором внутренние химические вещества начинают разлагаться.
Механизм Thermal Runaway
Когда температура в ячейке превышает критический порог (обычно около 130–150°C), запускается цепь событий:
— разрушается защитное покрытие и материалы электродов;
— начинается экзотермическая реакция: химические вещества выделяют всё больше тепла самостоятельно;
— электролит испаряется в горючие газы, давление внутри увеличивается;
— при слишком большом давлении корпус разрывается, горючие газы выходят наружу и сталкиваются с кислородом — возникает сильное пламя, которое трудно погасить.
Отличия от обычного пожара
Литий‑ионная батарея может «производить» собственный кислород: при разложении материалов катода выделяется кислород внутри ячейки. Это делает тушение огня обычными методами (например, засыпание песком или использование порошкового огнетушителя для вытеснения внешнего кислорода) менее эффективным — источник кислорода находится внутри.
Re‑ignition (повторное воспламенение)
Даже если видимое пламя затухло, огонь может вспыхнуть снова, если внутри остаётся критическое количество тепла. Оставшееся тепло может инициировать Thermal Runaway в соседних ячейках спустя часы или даже дни.
Токсичные газы
При горении выделяются опасные пары, в том числе фтористоводородная кислота (hydrogen fluoride, HF), которая сильно раздражает и повреждает дыхательные пути. Поэтому при происшествии важно держаться на безопасном расстоянии и оставаться по ветру.
Почему огонь гасить трудно и что помогает
Причина в высокой плотности энергии: литий‑ионные батареи хранят много энергии в компактном объёме. При одновременном переходе этой энергии в тепло возникает очень интенсивный очаг с горючим жидким электролитом, похожим по свойствам на бензин.
Единственный надёжный способ «успокоить» такое возгорание — снизить температуру в его ядре. На практике это требует огромных объёмов воды — значительно больше, чем при тушении горящего бензинового автомобиля. В отдельных ситуациях пожарные оставляют батарею догорать под контролем, одновременно подавая воду для охлаждения и предотвращения распространения пламени.
Практические рекомендации
— Не приближайтесь и держитесь по ветру; пары токсичны.
— При обнаружении дыма или нагрева батареи — отключите источник питания (если это безопасно) и эвакуируйте людей.
— Не пытайтесь протыкать, ломать или переносить сильно нагретую батарею.
— Сообщайте о происшествии службе спасения — пожар может потребовать специальных ресурсов и большого количества воды.
Вывод
Пожары литий‑ионных батарей опасны из‑за способности к Thermal Runaway, самоподдерживающейся генерации кислорода и выделения токсичных газов. Тушение требует охлаждения ядра (обычно большими объёмами воды) или контролируемого выгорания под наблюдением пожарных. После пожара возможны повторные вспышки, поэтому место нужно мониторить длительное время.
Автор: Аком Румсуван
E‑mail: chang.arcom@thairath.co.th
Facebook: https://www.facebook.com/ARCOM-CHANG-Thairath-Online-525369247505358/